Antes de perder potência, falhar subitamente ou até entrar em combustão, uma bateria emite sons quase imperceptíveis, sinais sutis que podem revelar o que está acontecendo em seu interior. Uma pesquisa conduzida pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT) acaba de mostrar que esses ruídos quase imperceptíveis podem ser decodificados e usados como indicadores confiáveis da formação de gases e de fraturas nos materiais ativos, dois dos principais mecanismos de degradação em baterias.
De acordo com o estudo publicado na revista científica Joule, os pesquisadores desenvolveram uma plataforma experimental capaz de correlacionar dados acústicos e eletroquímicos durante os ciclos de carga e descarga. O resultado foi a identificação de padrões sonoros específicos que indicam desde reações secundárias com geração de gases até microfraturas no interior das células. “Fomos capazes de classificá-las como provenientes de bolhas de gás geradas por reações secundárias ou de fraturas causadas pela expansão e contração do material ativo, e encontramos assinaturas desses sinais mesmo em dados ruidosos”, explica Martin Bazant, professor do Departamento de Engenharia Química do MIT.
A descoberta tem implicações diretas para setores como a mobilidade elétrica e o armazenamento de energia em larga escala. Monitorar continuamente os sons de baterias em operação poderia permitir prever a vida útil, indicar a necessidade de manutenção e, sobretudo, antecipar falhas críticas ligadas à segurança. Em testes com apoio do Oak Ridge National Laboratory, a equipe demonstrou que as emissões acústicas podem inclusive servir como alerta precoce de fuga térmica — condição que pode resultar em incêndios.
Outro impacto relevante está no processo fabril. Segundo Bazant, a técnica pode ajudar no controle de qualidade ainda na fase de “formação” das baterias, quando elas passam por ciclos iniciais de carga e descarga. Detectar a geração de gases já nesse estágio pode diferenciar células bem formadas das defeituosas, evitando custos adicionais e aumentando a confiabilidade do produto final.
O grupo já trabalha em aplicações práticas. Com financiamento da Tata Motors, os pesquisadores estão desenvolvendo um sistema de monitoramento para veículos elétricos que aproveita essa nova abordagem. Além disso, a técnica pode ser usada em laboratórios de P&D para testar rapidamente novos materiais, sem necessidade de desmontar baterias para análise microscópica.
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A pesquisa contou com apoio do Toyota Research Institute, do Center for Battery Sustainability, da National Science Foundation e do Departamento de Defesa dos EUA. Segundo os autores, transformar esse conhecimento em soluções comerciais de baixo custo pode representar um marco na gestão de baterias, combinando maior segurança, eficiência produtiva e competitividade industrial.